JPH0244054Y2 - - Google Patents
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- JPH0244054Y2 JPH0244054Y2 JP1984195965U JP19596584U JPH0244054Y2 JP H0244054 Y2 JPH0244054 Y2 JP H0244054Y2 JP 1984195965 U JP1984195965 U JP 1984195965U JP 19596584 U JP19596584 U JP 19596584U JP H0244054 Y2 JPH0244054 Y2 JP H0244054Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は燃料噴射方向を低負荷時と高負荷時と
で変更し得るようにしたデイーゼルエンジンの燃
料噴射装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a fuel injection device for a diesel engine that allows the direction of fuel injection to be changed between low load and high load.
（従来技術）
燃料噴射ノズルにおいては、一般に燃料噴射口
の開口面積を調整するニードル弁および該ニード
ル弁を閉方向に付勢するスプリングを備え、この
ニードル弁を燃料圧によつて該スプリングに抗し
てリストさせるようにしてある。(Prior Art) A fuel injection nozzle generally includes a needle valve that adjusts the opening area of the fuel injection port and a spring that biases the needle valve in the closing direction. and then list them.
上述のような燃料噴射ノズルにおいては、スロ
ツトルノズルあるいはピストルノズルと呼ばれる
ように、ニードル弁のリフト量が所定リフト量以
下では開口面積を小さくしたいわゆるスロツトル
域を構成する一方、この所定リフト量以上では開
口面積を急激に大きくするようにしたものがあ
る。このようなスロツトル域を設けるのは、特に
低負荷運転時において着火遅れ期間での燃料量を
少なく抑えて、終局的には静粛な燃焼を確保する
ためのものであり、この所定リフト量を越えた後
は、中、高負荷運転時において十分な燃焼量を確
保するため、前述のような燃料噴射口の開口面積
が急激に大きくなるようにしてある。 In the above-mentioned fuel injection nozzle, which is called a throttle nozzle or pistol nozzle, when the lift amount of the needle valve is less than a predetermined lift amount, it forms a so-called throttle region with a small opening area. There are some that increase the area rapidly. The purpose of providing such a throttle range is to suppress the amount of fuel during the ignition delay period, especially during low-load operation, and ultimately ensure quiet combustion. After that, in order to ensure a sufficient amount of combustion during medium to high load operation, the opening area of the fuel injection port is suddenly increased as described above.
ところで、デイーセルエンジンにおいては、そ
の燃焼性、有害成分あるいは騒音等の関係から、
前記スロツトル域で運転される低負荷時と、これ
以上の高負荷時とでは、燃料噴射方向を異ならせ
た方が良い、ということが知られている。このよ
うな要求を満足させるため、燃料噴射ノズルを２
本設けることも考えられるが、この場合はコスト
上あるいは設置スペース上実用的ではない。この
ような観点から、実開昭59−88220号公報に示す
ように、燃料噴射ノズルとして互いに噴射方向の
異なる主噴射口と副噴射口との２つの噴射口を有
するものが開発されている。しかしながら、この
副噴射口を別途有するものにあつては、副噴射口
が極めて小径（排気量３前後のものにあつて
は、直径0.1mm程度）とせざるを得ないため、そ
の加工精度上の制約を受けることになる一方、副
噴射口そのものにはニードル弁が存在しないの
で、カーボンによる目詰りが生じ易くて初期性能
を長く維持することが困難となる。 By the way, in diesel engines, due to their combustibility, harmful components, noise, etc.
It is known that it is better to make the fuel injection direction different between a low load operation in the throttle range and a higher load operation. In order to satisfy these requirements, two fuel injection nozzles were used.
Although it is conceivable to provide this, this is not practical in terms of cost or installation space. From this point of view, as shown in Japanese Utility Model Application Publication No. 59-88220, a fuel injection nozzle having two injection ports, a main injection port and a sub-injection port with different injection directions, has been developed. However, for those that have this sub-injection port separately, the diameter of the sub-injection port must be extremely small (approximately 0.1 mm in diameter for those with a displacement of around 3), so it is difficult to process it accurately. On the other hand, since there is no needle valve in the sub-injection port itself, it is likely to be clogged with carbon, making it difficult to maintain initial performance for a long time.
（考案の目的）
本考案は以上のような事情を勘案してなされた
もので、スロツトル域すなわち低負荷時の燃料噴
射方向と高負荷時の燃料噴射方向とを変えるの
に、極めて簡単に構成でき、しかも目詰りを生じ
難くて初期性能を長く維持することのできるデイ
ーゼルエンジンの燃料噴射装置を提供することを
目的とする。(Purpose of the invention) The present invention was developed in consideration of the above circumstances, and has an extremely simple structure for changing the throttle range, that is, the direction of fuel injection at low loads and the direction of fuel injection at high loads. To provide a fuel injection device for a diesel engine that can be used in a diesel engine, is less likely to be clogged, and can maintain its initial performance for a long time.
（考案の構成）
前述の目的を達成するため、本考案にあつては
次のような構成としてある。すなわち、
燃料噴射口の開口面積を調整するニードル弁の
先端部が該燃料噴射口を出入りしそのリフト量が
所定リフト量以下では上記開口面積が小さくされ
たスロツトル域を構成する一方、該所定リスト量
以上では該開口面積を急激に大きくするようにさ
れた燃料噴射ノズルを備え、
前記燃料噴射口の軸心に対して前記ニードル弁
の軸心がオフセツトされることにより、前記所定
リフト量以上の高負荷時には燃料噴射方向がほぼ
該燃料噴射口の軸心方向となるように、また前記
所定リスト量以下の低負荷時には燃料噴射方向が
該燃料噴射口の軸心に対して傾斜した偏向方向と
なるように設定され、
前記燃料噴射ノズルの配置が、前記燃料噴射口
の軸心が吸気のスワール方向に向くように、しか
も前記偏向方向が吸気のスワールに対して交差す
る方向となるように設定されている、
ような構成としてある。(Structure of the invention) In order to achieve the above-mentioned purpose, the present invention has the following structure. That is, when the tip of the needle valve that adjusts the opening area of the fuel injection port moves in and out of the fuel injection port and its lift amount is less than a predetermined lift amount, the opening area forms a throttle area where the opening area is reduced, while the predetermined list The fuel injection nozzle is configured to rapidly increase the opening area when the lift amount exceeds the predetermined lift amount, and the axial center of the needle valve is offset from the axial center of the fuel injection port. When the load is high, the fuel injection direction is almost in the axial direction of the fuel injection port, and when the load is low, below the predetermined list amount, the fuel injection direction is deflected in a direction inclined with respect to the axis of the fuel injection port. and the fuel injection nozzle is arranged so that the axis of the fuel injection port faces in the direction of the intake air swirl, and the deflection direction is set in a direction that intersects with the intake air swirl. It is configured as follows.
上述のようなオフセツトにより、スロツトル域
にあつては、燃料噴射口の開口部は、ニードル弁
の存在により輪状となるが、上記オフセツトによ
り、この輪状とされた開口部は、ニードル弁の径
方向において、一端部側が狭く、他端側が広くな
つた形状となる。したがつて、このようなスロツ
トル域においては、燃料は上記開口部のうち広く
なつた部分より噴射されるが、この噴射の際、偏
向作用によつて、ニードル弁の軸心から離れる方
向へと噴射されることになる。また、スロツトル
域以上となつた高負荷時には、上述したニードル
弁による燃料噴射口の開口部形状は、ニードル弁
の径方向において広狭の差が実質的に無くなり、
燃料は従来同様ニードル弁の軸心方向に噴射され
ることになる。 Due to the offset described above, the opening of the fuel injection port becomes ring-shaped in the throttle region due to the presence of the needle valve. In this case, the shape is narrow at one end and wide at the other end. Therefore, in such a throttle region, fuel is injected from the widened part of the opening, but at the time of this injection, due to the deflection effect, it is directed away from the axis of the needle valve. It will be sprayed. In addition, when the load is high above the throttle range, the opening shape of the fuel injection port formed by the needle valve has virtually no difference in width or narrowness in the radial direction of the needle valve.
Fuel is injected in the axial direction of the needle valve as in the conventional case.
したがつて、燃料噴射口の軸心を吸気のスワー
ル方向に向けさせると共に、前記偏向方向を吸気
のスワールに対して交差する方向となるように設
定して、エンジン負荷に応じた最適な燃料噴射方
向を得ることができる。 Therefore, the axis of the fuel injection port is directed toward the intake swirl direction, and the deflection direction is set to intersect with the intake swirl to achieve optimal fuel injection according to the engine load. You can get direction.
（実施例）
以下本考案をマン型と呼ばれる蒸発燃焼式のエ
ンジンに適用した場合の実施例につき、添付した
図面を参照しつつ説明する。(Example) Hereinafter, an example in which the present invention is applied to an evaporative combustion engine called a Mann type engine will be described with reference to the attached drawings.
第１図において、１はシリンダブロツク、２は
シリンダヘツドで、シリンダブロツク１内に摺動
自在に嵌挿されたピストン３には、この頂部に開
口するほぼ球状のキヤビテイ４が形成されてい
る。そして、吸入空気は、ピストン３の軸心を中
心として旋回するスワール（第７図符号Ｓで示
す）とされるようになつており、このため吸気弁
５により開閉される吸気ポート６が、いわゆるヘ
リカルポートとされている。 In FIG. 1, 1 is a cylinder block, and 2 is a cylinder head. A piston 3 is slidably inserted into the cylinder block 1, and a substantially spherical cavity 4 is formed at the top thereof. The intake air is configured to swirl around the axis of the piston 3 (indicated by the symbol S in FIG. 7), so that the intake port 6, which is opened and closed by the intake valve 5, is It is considered a helical port.
前記シリンダヘツド２には燃料噴射ノズル７が
設けられ、該燃料噴射ノズル７は、燃料噴射口が
１つのシングルポイントタイプとされて、第７図
に示すようにその燃料噴射口の指向方向は、上記
スワールと同方向となるように、前記キヤビテイ
の側壁に向かうものとされている。 The cylinder head 2 is provided with a fuel injection nozzle 7, and the fuel injection nozzle 7 is of a single point type with one fuel injection port, and as shown in FIG. 7, the directional direction of the fuel injection port is as follows. It is directed toward the side wall of the cavity in the same direction as the swirl.
上記燃料噴射ノズル７について第２図〜第６図
により説明すると、そのノズルホルダ８に形成さ
れた燃料噴射口９に対して、従来同様、ニードル
弁１０のスロツトル部１０ａが出入りするように
なつている。勿論、このスロツトル部１０ａが第
２図、第５図に示すように燃料噴射口９内に位置
しているときがスロツトル域を構成するものであ
り、このニードル弁１０のリフト量と燃料噴射口
９の開口面積との関係を第８図に示してある。 To explain the fuel injection nozzle 7 with reference to FIGS. 2 to 6, the throttle portion 10a of the needle valve 10 moves in and out of the fuel injection port 9 formed in the nozzle holder 8, as in the conventional case. There is. Of course, when the throttle portion 10a is located within the fuel injection port 9 as shown in FIGS. 2 and 5, it constitutes the throttle region, and the lift amount of the needle valve 10 and the fuel injection port The relationship between No. 9 and the opening area is shown in FIG.
このような燃料噴射ノズル７において、本考案
の特徴となる部分は、燃料噴射口９の軸心O1に
対して、ニードル弁１０したがつてスロツトル部
１０ａの軸心O2が、だけオフセツトされてい
ることにある。すなわち、スロツトル部１０ａが
燃料噴射口９内に位置している場合において（第
２図、第５図に対応）、該燃料噴射口９部分の径
方向断面形状は第３図のようになつている。この
第３図から容易に理解されるように、ニードル弁
１０がオフセツトされた方向（第３図右方向）に
おける燃料噴射口９の開口部A1はその間隔が極
めて小さくされる一方、これとは径方向反対側の
開口部A2は極めて大きくされる。この結果、ス
ロツトル域においては、燃料は広い開口部A2側
より噴射されて、その噴射方向は、第４図に示す
ように、燃料噴射口の軸心O1に対して離れる方
向すなわち斜め方向へ噴射され、このときの軸心
O1に対する噴射角度は、15゜〜20゜と大きくするこ
とが可能である。 In such a fuel injection nozzle 7, the feature of the present invention is that the axis O2 of the needle valve 10 and therefore the throttle portion 10a is offset from the axis O1 of the fuel injection port 9 by an amount. It is in the fact that That is, when the throttle portion 10a is located within the fuel injection port 9 (corresponding to FIGS. 2 and 5), the radial cross-sectional shape of the fuel injection port 9 is as shown in FIG. There is. As can be easily understood from FIG. 3, the gap between the openings A1 of the fuel injection ports 9 in the direction in which the needle valve 10 is offset (rightward in FIG. 3) is extremely small; The radially opposite opening A2 is made extremely large. As a result, in the throttle area, fuel is injected from the wide opening A2 side, and the injection direction is away from the axis O1 of the fuel injection port, that is, in an oblique direction, as shown in Figure 4. The axis at this time
The injection angle relative to O 1 can be as large as 15° to 20°.
また、スロツトル部１０ａが燃料噴射口９から
抜け出た状態（第６図に対応）では、第３図に対
応した断面図は第４図のようになる。すなわち、
この場合は、燃料噴射口９内には、スロツトル部
１０ａの先端にある極く小径の先端ピン部１０ｂ
しか位置していないため、その周囲には径方向に
おいて広狭の差が殆んどないように燃料噴射口９
の開口部が形成される。この結果、燃料は、第６
図に示すように、従来同様、燃料噴射口９の軸心
O1方向に真すぐに噴射される。 Further, in a state in which the throttle portion 10a has come out of the fuel injection port 9 (corresponding to FIG. 6), the cross-sectional view corresponding to FIG. 3 becomes as shown in FIG. 4. That is,
In this case, inside the fuel injection port 9, there is an extremely small diameter tip pin portion 10b at the tip of the throttle portion 10a.
Since the fuel injection port 9 is located only in the radial direction, the fuel injection port 9
An opening is formed. As a result, the fuel
As shown in the figure, as in the conventional case, the axis of the fuel injection port 9
O Sprayed straight in one direction.
上述したような燃料噴射ノズル７は、第７図に
示すように燃料噴射口１０が符号ｘで示すように
キヤビテイ４の側壁に向けてスワールＳと順方向
に指向され、また、前述した第３図の開口部A2
となる部分が、符号ｙで示すようにキヤビテイ４
の中心方向へ向かうように、すなわち、極力スワ
ールＳと相対向して吸入空気との混合が良好とな
る方向へ指向されている。 As shown in FIG. 7, the fuel injection nozzle 7 as described above has the fuel injection port 10 oriented in the forward direction of the swirl S toward the side wall of the cavity 4 as indicated by the symbol x, and Diagram opening A 2
The part where is cavity 4 as shown by the symbol y
In other words, it is directed toward the center of the swirl S, that is, in a direction that faces the swirl S as much as possible to improve mixing with the intake air.
以上のような構成において、スロツトル域での
運転が行われる底負荷時には、燃料は、第７図ｙ
方向へ噴射され、この結果、燃料は吸入空気と良
好に混合されて燃焼される一種の混合燃焼（急速
燃焼）となる。このため、冷間始動時およびこれ
に引き続く暖機運転中の着火性が良好になると共
に、燃焼温度も比較的高くなつてHCの低減が図
られる。 In the above configuration, at bottom load when operation is performed in the throttle region, the fuel flows as shown in Figure 7 y.
The result is a type of mixed combustion (rapid combustion) in which the fuel is well mixed with the intake air and combusted. For this reason, ignition performance is improved during cold starting and subsequent warm-up operation, and the combustion temperature is also relatively high, leading to a reduction in HC.
一方、高負荷時には、燃料は第７図符号ｘで示
す方向に噴射されて、蒸発燃焼が行われる。これ
により、燃焼は緩慢に行われて、騒音低減、
NOx低減が図られる。勿論、高負荷時であるの
で、燃焼温度も高くなり、着火性の点でも問題の
ないものとなる。 On the other hand, when the load is high, the fuel is injected in the direction indicated by the symbol x in FIG. 7, and evaporative combustion is performed. This allows combustion to occur slowly, reducing noise and
NOx reduction is achieved. Of course, since the load is high, the combustion temperature will also be high, and there will be no problem in terms of ignitability.
以上実施例について説明したが、副室式（渦流
室式）のデイーゼルエンジンに対しても適用し得
るものである。 Although the embodiment has been described above, it can also be applied to a pre-chamber type (vortex chamber type) diesel engine.
（考案の効果）
本考案は以上述べたことから明らかなように、
燃料噴射口に対してニードル弁をオフセツトする
と共に、燃料噴射ノズルの吸気のスワールに対す
る指向方向を所定のものに設定するだけで、エン
ジン負荷に応じた最適な燃料噴射方向を得ること
ができる。また、燃料噴射口そのものは副噴射口
のようなものに比してはるかに大径であり、かつ
ニードル弁（のスロツトル部）が出入りするの
で、カーボンによる燃料噴射口の目詰りというこ
とも生ぜず、初期性能を長期に渡つて維持するこ
とができる。(Effects of the invention) As is clear from the above, the invention has the following effects:
By simply offsetting the needle valve with respect to the fuel injection port and setting the orientation direction of the fuel injection nozzle relative to the intake air swirl to a predetermined value, it is possible to obtain the optimum fuel injection direction according to the engine load. Additionally, the fuel injection port itself has a much larger diameter than the sub-injection port, and the needle valve (throttle portion) moves in and out, so the fuel injection port may become clogged with carbon. First, initial performance can be maintained over a long period of time.
第１図は本考案の一実施例を示す全体断面図。
第２図は燃料噴射ノズルの燃料噴射口部分を示す
拡大断面図。第３図、第４図は第２図Ｘ−Ｘ線断
面図で、第３図は低負荷時のときを、また第４図
は高負荷時のときを示す。第５図は低負荷時にお
ける燃料噴射方向を示す断面図。第６図に高負荷
時における燃料噴射方向を示す断面図。第７図は
スワールと燃料噴射方向とを示す平面図。第８図
は燃料噴射ノズルの特性図。
４……キヤビテイ、７……燃料噴射ノズル、８
……ノズルホルダ、９……燃料噴射口、１０……
…ニードル弁、１０ａ……スロツトル部、01……
燃料噴射口軸心、02……ニードル弁軸心、……
オフセツト量、A1……狭い開口部、A2……広い
開口部、ｘ，ｙ……燃料噴射方向。
FIG. 1 is an overall sectional view showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the fuel injection port portion of the fuel injection nozzle. 3 and 4 are cross-sectional views taken along the line X--X in FIG. 2, with FIG. 3 showing the state under low load, and FIG. 4 showing the state under high load. FIG. 5 is a sectional view showing the fuel injection direction at low load. FIG. 6 is a sectional view showing the fuel injection direction at high load. FIG. 7 is a plan view showing swirl and fuel injection direction. FIG. 8 is a characteristic diagram of the fuel injection nozzle. 4...Cavity, 7...Fuel injection nozzle, 8
... Nozzle holder, 9 ... Fuel injection port, 10 ...
...Needle valve, 10a... Throttle section, 0 1 ...
Fuel injection port axis, 0 2 ...Needle valve axis, ...
Offset amount, A1 ...narrow opening, A2 ...wide opening, x, y...fuel injection direction.
Claims (1)
先端部が該燃料噴射口を出入りしそのリフト量が
所定リフト量以下では上記開口面積が小さくされ
たスロツトル域を構成する一方、該所定リフト量
以上では該開口面積を急激に大きくするようにさ
れた燃料噴射ノズルを備え、 前記燃料噴射口の軸心に対して前記ニードル弁
の軸心がオフセツトされることにより、前記所定
リフト量以上の高負荷時には燃料噴射方向がほぼ
該燃料噴射口の軸心方向となるように、また前記
所定リフト量以下の低負荷時には燃料噴射方向が
該燃料噴射口の軸心に対して傾斜した偏向方向と
なるように設定され、 前記燃料噴射ノズルの配置が、前記燃料噴射口
の軸心が吸気のスワール方向に向くように、しか
も前記偏向方向が吸気のスワールに対して交差す
る方向となるように設定されている、 ことを特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴射
装置。[Scope of Claim for Utility Model Registration] The tip of a needle valve that adjusts the opening area of a fuel injection port moves in and out of the fuel injection port, and when the lift amount is less than a predetermined lift amount, it constitutes a throttle area where the opening area is reduced. On the other hand, the needle valve is provided with a fuel injection nozzle whose opening area is rapidly increased above the predetermined lift amount, and the axial center of the needle valve is offset with respect to the axial center of the fuel injection port. When the load is high, which is more than the predetermined lift amount, the fuel injection direction is approximately in the axial direction of the fuel injection port, and when the load is low, which is less than the predetermined lift amount, the fuel injection direction is relative to the axial center of the fuel injection port. and the fuel injection nozzle is arranged such that the axis of the fuel injection port is oriented toward the intake swirl direction, and the deflection direction is set to intersect with the intake swirl. A fuel injection device for a diesel engine, characterized in that the fuel injection device is configured to:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984195965U JPH0244054Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984195965U JPH0244054Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110867U JPS61110867U (en) | 1986-07-14 |
| JPH0244054Y2 true JPH0244054Y2 (en) | 1990-11-22 |
Family
ID=30753596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984195965U Expired JPH0244054Y2 (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244054Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4794526B2 (en) * | 2007-09-27 | 2011-10-19 | Ｕｄトラックス株式会社 | Oil injection nozzle and manufacturing method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153969A (en) * | 1983-02-19 | 1984-09-01 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fuel injection nozzle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5884367U (en) * | 1981-12-01 | 1983-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel injection nozzle for diesel engine |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP1984195965U patent/JPH0244054Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153969A (en) * | 1983-02-19 | 1984-09-01 | Daihatsu Motor Co Ltd | Fuel injection nozzle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110867U (en) | 1986-07-14 |
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